ЭЛЕКТРОНИКА УРОК 8 Погрешности

1.

Основные понятия и определения.
Погрешности измерений и их
классификация. Средства измерений и
их свойства.

2.

Основные понятия и определения.
Метрология (от греч. «metron»– мера, «logos» – учение) – это наука об измерениях,
методах и средствах обеспечения единства измерений и методах и средствах
обеспечения их требуемой точности.

3.

Основные понятия и определения.
Физические величины классифицируются по следующим видам явлений:
а) вещественные – они описывают физические и физико-химические свойства
веществ, материалов и изделий из них;
б) энергетические – описывают энергетические характеристики
процессовпреобразования, передачи и поглощение (использование) энергии;
в) физические величины, характеризующие протекание процессов во времени.
Единицей физической величины – называют физическую величину фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение равное единице, и
которое применяется для количественного выражения однородных с ней
физических величин.
Различают основные и производные единицы физических величин. Для некоторых физических величин единицы устанавливаются произвольно, такие единицы
физических величин называют основными.
Производные единицы физических величин получают по формулам из основных
единиц физических величин.
Система единиц физических величин – это совокупность основных и производных
единиц физических величин, относящихся к некоторой системе величин.

4.

Основные понятия и определения.
Так, в международной системе единиц СИ (Система Интернациональная) принято семь основных единиц физических величин: единица времени – секунда (с),
единица длины – метр (м), массы – килограмм (кг), единица силы электрического
тока – ампер (А), термодинамической температуры – кельвин (К), силы света – кандела (кд) и единица количества вещества – моль (моль).
Эталон единицы физической величины – это средство измерения, предназначенное для хранения и воспроизведения единицы физической величины с целью
её передачи другим средствам измерений данной величины.
Понятие единство измерений характеризует состояние измерений, когда их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны и не
выходят за установленные пределы с заданной вероятностью.
Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного
значения измеряемой величины

5.

Основные понятия и определения.

6.

Классификация измерений

7.

8.

Методы измерений
ПРЯМЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Метод непосредственной
оценки – значение величины
определяют по отсчетному
устройству измерительного
прибора
Метод сравнения с мерой – измеряемую
величину связывают с величиной
воспроизводимой мерой (измерение массы
рычажными весами с уравновешиванием
гирями)
Дифференциальный метод – сравнение с мерой, при котором на измерительный прибор действует
разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой (измерения, при
проверке мер длины сравнением с образцовой мерой на компараторе)
Нулевой метод – сравнение с мерой, когда результирующий эффект воздействия на прибор сравнения
доводят до нуля (измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешивания)
Метод совпадений – сравнение с мерой, при котором разность между измеряемой величиной
воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал прибора (измерение
линейных размеров с помощью штангенциркуля)
Метод замещения – метод сравнения с мерой, когда измеряемую величину замещают известной
величиной, воспроизводимой мерой (взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и
гирь на одну и ту же чашу весов

9.

Погрешность измерения

10.

Классификация погрешностей измерений

11.

Средства измерений
Средство измерений – это техническое средство или комплекс средств, предназначенное для измерений. Оно имеет нормированные метрологические
характеристики, воспроизводящие или хранящие единицу физической величины.
Средство измерений должно реализовывать одну из следующих функций:
– воспроизводить величину заданного размера;
– вырабатывать сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины.
Такие сигналы могут любо непосредственно восприниматься органами чувств
человека, либо проходить через вспомогательные (преобразующие приборы для
этого).
Все средства измерений можно классифицировать по двум основным
признакам:
1 По метрологическому назначению средства измерения делятся на:
а) Рабочие средства измерения – применяются для проведения технических
измерений.

12.

Средства измерений
– лабораторные (используются при научных исследованиях, при проектировании
технических устройств, а также для проведения медицинских измерений);
– производственные (используются для контроля качества продукции на
производстве и для контроля технологического процесса производства);
– полевые (используются непосредственно на всех видах транспорта).
б) Эталоны
2) По конструктивному исполнению средства измерения делятся на:
а) меры физической величины – это средства измерения, предназначенные для
хранения и воспроизведения единицы физической величины
б) измерительные приборы – это средство измерения, предназначенное для
получения значений измеряемой физической величины в заданных пределах.
Прибор, как правило, содержит устройство для преобразования измерительной
величины, а также индикацию в наиболее доступной для восприятия форме.
в) измерительные преобразователи – это средства измерений, предназначенные для
преобразования измерений физической величины в другую величину удобную для
переработки, хранения и, при необходимости, дальнейшего преобразования
г) измерительная установка – это комплекс функционально объединенных
мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких физических величин.
Как правило, этот комплекс располагается в одном месте, например испытательный
стенд.

13.

Средства измерений
д) измерительная система – это совокупность функционально объединенных
измерительных приборов, мер, измерительных преобразователей и других
технических средств, размещенных в различных точках контролируемого пространства
и предназначенных для измерения одной или нескольких физических величин
Метрологические характеристики средств
измерений и контроля
Эта характеристика одного из средств измерения влияющая на результат и его
погрешность.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся метрологические характеристики
средств измерений и контроля:
Цена деления шкалы прибора – это разность величин, соответствующих двум
соседним отметкам шкалы. Она всегда указывается на шкале прибора.
Длина деления шкалы прибора – это фактическое расстояние между осями
(центрами) соседних отметок шкалы прибора.
Начальное и конечное значение шкалы – наименьшее и наибольшее значение
измеряемой величины, которые могут быть отсчитаны по шкале данного средства
измерения.

14.

Диапазон показаний средства измерений – это область значений шкалы прибора,
ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.
Существуют средства измерения, начальное значение которых не равно нулю
(например, микрометрический нутромер).
Измерительное усилие – это усилие, возникающее в зоне контакта измерительного
наконечника прибора с измеряемой поверхностью.
Перепад измерительного усилия – разность измерительного усилия при двух
положениях указателя в пределах диапазона показаний.
Чувствительность – это способность средства измерения реагировать на изменения
измеряемой величины. Определяется как отношение изменения выходного сигнала
средств измерения к вызывающему его изменению измеряемой величины.
Порог чувствительности средств измерения – то наименьшее значение изменения
физической величины, с которого возможно начать измерение этой величины
данным средством измерения.
Вариация показаний измерительного прибора – это разность показаний прибора в
одной и той же точке диапазона показаний при плавном подходе к этой точке
показывающего элемента (стрелки) со стороны больших и меньших значений измеряемой величины.

15.

Правовое обеспечение и ГОСТЫ
Главным законодательным актом, обеспечивающим единство измерений, является
Закон РФ «Об обеспечении единства измерений». Этот Закон направлен на
защиту прав граждан и их интересов, а также на защиту интересов экономики страны
от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
Единство измерений – характеристика качества измерений. Она заключается в
том, что результаты измерений выражаются в установленных единицах, чьи размеры
равны размерам воспроизводимых величин (с учетом погрешностей).

16.

Спасибо за
внимание